19世紀70年代,歐洲進入了電力革命時代。
不僅大企業,就連小工廠也都紛紛采用新的動力──電能。
最初,壹臺發動機設備只供應壹棟房子或壹條街上的照明用電,人們稱這種發電站為 “住戶式”電站,發電量很小。
隨著電力需求的增長,人們開始提出建立電力生產中心的設想。
愛迪生1882年在美國紐約珍珠街建立擁有6臺發動機的發電廠
發電廠的發展起始於直流發電站。
1881年美國的著名發明家愛迪生開始籌建中央發電廠,1882年總***有兩座初具規模的發電廠投產。
1月倫敦荷陸恩橋的愛迪生公司開始發電,供應聖馬廠郵局,橋西的城市大教堂和橋頭旅館等用電,發電廠利用蒸汽機驅動直流發電機,電壓為110伏,電力可供1000個愛迪生燈泡用。
同年末紐約珍珠街愛迪生公司發電廠也裝上了同型機組,這是美國的第壹座發電廠,內裝6臺發動機,可供6000個愛迪生燈泡用電,於是,後來在俄國彼得堡的芬坦克河上出現了水上發電站,發電站建在駁船上,為涅夫斯基大街照明供電。
在電力的生產和輸送問題上,早期曾有過究竟是直流還是交流的長年激烈爭論。
愛迪生主張用直流,人們也曾想過各種方法,擴大直流電的供電範圍,使中小城市的供電情況有了明顯改善。
但對大城市的供電,經過改進的直流電站仍然無能為力,代之而起的是交流電站的建立,因為要作遠程供電,就需增協電壓以降低輸電線路中的電能損耗,然後又必須用變壓器降壓才能送至用戶。
直流變壓器十分復雜,而交流變壓器則比較簡單,沒有運動部件,維修也方便。
美國威斯汀豪斯公司的工程師斯坦利研制出了性能優良的變壓器。
1886年該公司利用變壓器進行交流供電試驗獲得成功,1893年威斯汀豪斯公司承接為尼亞加拉瀑布水力發電計劃提供發動機的合同,事實證明必須用高壓交流電才可實現遠征電力輸送,從而結束了長時間的交、直流供電系統之爭,交流電成為世界通用的供電系統。
早期發動機靠蒸汽機驅動。
1884年發明渦輪機,直接與發動機連接,省去雲齒輪裝置,既運行平穩,又少磨損。
1888年在新建的福斯班克電站安裝了壹臺小渦輪機,轉速為每分鐘4800轉,發電量75千瓦。
1900年在德國愛勃菲德設置了壹臺1000千瓦渦輪機。
到1912年芝加哥已有壹臺25 000千瓦渦輪發動機,如今渦輪發動機最大已超過100萬千瓦,而且可以連續多年不停運轉。
傳統發電廠 傳統指的是燃煤電廠,燃煤火力發電廠流程圖:
A.燃燒氣體系統──煤(1)由自動輸送帶(2)漏鬥、度量計(3)送入磨粉機(4)粉碎後,與高溫蒸汽(5)以壹定比例混合,再由噴嘴客房入鍋爐(6)內燃燒。
構成爐壁內襯的整排水管(7)中的循環純水被加熱而沸騰產生蒸汽。
燃燒後灰落入出灰口(8)排出。
煙道內煙氣(9)使過熱器(10)、再熱器(11)內蒸汽加熱,提高再預加熱省煤器(12)內的鍋爐用溫水和空氣加熱器(13)內的燃燒用氣,最後經沈澱集塵器(14)、煙囪(15)後排出至大氣中。
B.蒸汽系統──過熱後高壓高溫蒸汽最初送入高壓渦輪(16),使其旋轉,再經再熱器(11)補足熱能後,依序送入中壓渦輪(17)及低壓渦輪(18),使所有熱能消耗殆盡後,送入冷凝器(19)恢復為原水,此水經加熱器(21)、省煤器(12)而循環。
C.冷卻水系統──冷卻塔(20)中的冷卻水由河、井、海及自來水系統供給,經由冷凝器(19)的冷卻水回到冷卻塔冷卻。
D.發電系統──接於渦輪轉子上的發動機(22)產生電力,經由變壓器(23)提升電壓後進入電力系統。
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